龍雨嘉

國(guó)網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司 四川西昌 615000

對(duì)于電力系統(tǒng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)的規(guī)劃尤為重要。電網(wǎng)建設(shè)與完善工作的速度、質(zhì)量以及電力系統(tǒng)的后期收益等情況，在很大程度上都受電力系統(tǒng)規(guī)劃工作合理與否的影響。從另一個(gè)角度來說，現(xiàn)如今的電力公司雖然在一定程度上做了一些電力規(guī)劃工作，但是在其科學(xué)性上做的還存在不足，這樣就會(huì)導(dǎo)致其指定的規(guī)劃方案不能很好地指導(dǎo)實(shí)際工作，產(chǎn)生無效的規(guī)劃，造成很大的損失[1]。因此，電力市場(chǎng)電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)任何電力單元都是完全合理的?？偟膩碚f，典型的市場(chǎng)環(huán)境從一定的角度決定了中國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案。然而，近年來，電力市場(chǎng)化進(jìn)程一直在加速。如果一味食古不化，不能隨著時(shí)代的變化適應(yīng)新的方案評(píng)估，就會(huì)出現(xiàn)很多問題。例如，現(xiàn)代化的電力市場(chǎng)環(huán)境更加復(fù)雜多樣，需要一些新的指標(biāo)例如經(jīng)濟(jì)適用或者可靠等，傳統(tǒng)的規(guī)劃解決方案無法適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境并完成對(duì)這些指標(biāo)的評(píng)估。所以電網(wǎng)規(guī)劃方案評(píng)估的難度隨著電力市場(chǎng)的復(fù)雜化和多因素化而大大加強(qiáng)，評(píng)估者在進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估時(shí)需要具有綜合性全面性和深入性，不僅如此，而且還應(yīng)預(yù)先規(guī)劃未來可能發(fā)生的地點(diǎn)的情況，并在充分考慮的情況下，嘗試提高實(shí)施計(jì)劃的實(shí)際可行性[2]。在實(shí)際工作中，對(duì)于電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)工作人員來說，極為重要的也是急需解決的一個(gè)工作重點(diǎn)就是將電網(wǎng)規(guī)劃工作有效結(jié)合與現(xiàn)代化市場(chǎng)環(huán)境中去，從而有效完成電網(wǎng)規(guī)劃解決方案的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，最終實(shí)現(xiàn)成功規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。

1 簡(jiǎn)析市場(chǎng)模擬

市場(chǎng)模擬是指基于電力市場(chǎng)成員和交易過程的交易模型，目的是更清楚地突出交易過程?；谶@種交易模式，員工可以更準(zhǔn)確地判斷電力市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)未來產(chǎn)品市場(chǎng)的情況和格局做出一個(gè)較為可靠預(yù)測(cè)。現(xiàn)如今，隨著科技的不斷發(fā)展，電力市場(chǎng)模擬方面前人已經(jīng)做了很多積極的實(shí)踐和努力并取得了可喜的進(jìn)步。許多電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)基于他們自己的網(wǎng)格開發(fā)了獨(dú)立的市場(chǎng)模型，并且一些模型能夠有效且準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)市場(chǎng)行為模式。下面列舉五種成功的模擬方法：一、以博弈論為基礎(chǔ)的模擬方法；二是基于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度思想的模擬方法；3.基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)的模擬方法；四、以動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的模擬方法；五、以不確定性理論為基礎(chǔ)的模擬方法。這些模擬方法在一定程度上都屬于較為成功和高效的模擬方法，但是從發(fā)展前景來看，還是存在一些亟需解決的弊端。例如，電力計(jì)劃通常需要較長(zhǎng)的工作周期和大量的成員，并且上述五種模擬方法非常準(zhǔn)確，因此需要大量的計(jì)算，這嚴(yán)重影響了計(jì)算效率。為此，本文簡(jiǎn)要介紹了蒙特卡羅模擬方法及其在電網(wǎng)規(guī)劃方案適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用。以這種方式，為讀者提供了用于設(shè)計(jì)電網(wǎng)規(guī)劃方案的新方法。

2 蒙特卡羅模擬方法

基于隨機(jī)分析生成的方法，在實(shí)際條件下模擬真實(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)，然后總結(jié)系統(tǒng)操作的模擬方法稱為蒙特卡羅模擬。從內(nèi)部角度來看，蒙特卡羅模擬方法是一種綜合分析隨機(jī)變量和隨機(jī)模擬的模擬方法，用于確定物理問題的數(shù)學(xué)，工程和近似解的數(shù)值。蒙特卡羅模擬方法因?yàn)槠淞己玫哪M效果在現(xiàn)如今的電網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)踐中收到了廣泛一致的好評(píng)。蒙特卡羅模擬方法可以完成機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型，建立概率模型，甚至完成模糊可靠性評(píng)估過程。但是在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)中，計(jì)算結(jié)果由于計(jì)算過程過于復(fù)雜而很難將其直接用相關(guān)的表達(dá)式顯示出來[3]。例如，電力需求預(yù)測(cè)和電廠報(bào)價(jià)方案，計(jì)算表達(dá)式無法準(zhǔn)確表達(dá)它們之間的不確定性，這樣在求解相關(guān)數(shù)值時(shí)，計(jì)算結(jié)果的呈現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)一定程度的困難，即使這些數(shù)值之間的運(yùn)行方式存在一些規(guī)律。這種困難的存在是電力市場(chǎng)環(huán)境中電網(wǎng)規(guī)劃解決方案適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中難以解決的問題。但蒙特卡羅模擬方法可以準(zhǔn)確地整合值之間的隨機(jī)性?？梢院芎玫慕鉀Q具體數(shù)值無法表示的問題。

3 電網(wǎng)規(guī)劃的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)和方法分析

蒙特卡羅模擬方法可以對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行更深入的探索，從而可以提出大量的電網(wǎng)市場(chǎng)仿真結(jié)果。有三個(gè)指標(biāo)對(duì)蒙特卡洛評(píng)估至關(guān)重要，一個(gè)用于電網(wǎng)，第二個(gè)用于市場(chǎng)，第三個(gè)用于機(jī)組。以上三種指標(biāo)在某種情況下可以對(duì)不確定環(huán)境下的電網(wǎng)規(guī)劃方案的風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)[4]。接下來，本文將重點(diǎn)闡述基于蒙特卡羅模擬方法的電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程，并分析上述三個(gè)重要指標(biāo)。

3.1 基于蒙特卡羅模擬方法的電網(wǎng)規(guī)劃適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程

從目前的實(shí)踐來看，電力市場(chǎng)和系統(tǒng)生產(chǎn)仿真已經(jīng)有了比較成熟的理論和解決方案。這兩個(gè)仿真工具還需要與蒙特卡羅仿真相結(jié)合來模擬電網(wǎng)評(píng)估過程。可以設(shè)計(jì)和排序使用采樣方法收集的所有不確定性，以形成連續(xù)天數(shù)的程序參數(shù)。該方法用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)多次模擬的操作，如圖1所示。這種操作方法可操作性很高，工作效率大大提高。

圖1 基于蒙特卡羅模擬的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算流程

3.2 電網(wǎng)安全

可以從三個(gè)方面計(jì)算和分析電網(wǎng)：最高負(fù)載點(diǎn)的電流，每日平均利用率和最低負(fù)載點(diǎn)的電流。最高和最低負(fù)載點(diǎn)潮流可以清楚地表明該部分可以承受的峰值或谷值趨勢(shì)，并對(duì)其進(jìn)行判斷。如果發(fā)現(xiàn)尖峰超出網(wǎng)絡(luò)容量，則網(wǎng)格規(guī)劃法案的適應(yīng)性不強(qiáng)；如果低谷低于網(wǎng)絡(luò)容量，則網(wǎng)格計(jì)劃的效果不夠明顯[5]。對(duì)于日常平均利用率，它可以準(zhǔn)確地反映典型日期的線路和路段的利用率[6]。

3.3 市場(chǎng)

清算電價(jià)和電力購(gòu)買總成本是市場(chǎng)指標(biāo)中最重要的兩個(gè)部分。它可以更有效地反映在市場(chǎng)整體運(yùn)營(yíng)狀況中，或者更深入地評(píng)估電網(wǎng)規(guī)劃方案可能包含的價(jià)值風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)過程可能有兩個(gè)問題。第一個(gè)狀態(tài)表明電網(wǎng)規(guī)劃方案不具備適應(yīng)性，風(fēng)險(xiǎn)較大；第二種類型表明該程序是合格的，風(fēng)險(xiǎn)問題可以很好地解決。

3.4 機(jī)組

對(duì)機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估比較重要。主要指標(biāo)是平均產(chǎn)量，總收入，最大負(fù)荷點(diǎn)輸出和最小負(fù)荷點(diǎn)輸出。

4 結(jié)語

到目前為止，在電力市場(chǎng)中設(shè)計(jì)電網(wǎng)規(guī)劃的最有效方法是使用蒙特卡羅模擬作為評(píng)估的基礎(chǔ)。這種方法具有極為突出的優(yōu)點(diǎn)，其一，這種方法對(duì)于降低計(jì)算復(fù)雜性上有很好的效果；其次，該方法也可以很好地改善計(jì)算結(jié)果的特殊性和廣度?；谶@些優(yōu)勢(shì)，蒙塔卡羅模擬方法逐漸成為企業(yè)在電網(wǎng)規(guī)劃解決方案適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的首選。

總之，隨著電力市場(chǎng)的復(fù)雜性，適應(yīng)電網(wǎng)規(guī)劃方案的難度和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的難度也在增加。為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率和經(jīng)濟(jì)效益，有必要不斷發(fā)展和完善方案評(píng)估方法。使其更科學(xué)，高效，合理，更能適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)發(fā)展和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要。